به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Wavelet Transform » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Wavelet Transform» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • عاطفه کاظمی چولانک، فرشته مدرسی*، ابوالفضل مساعدی

    رواناب پدیده‎ای مهم در چرخه هیدرولوژیکی است، از این رو پیش بینی میزان رواناب رودخانه برای اهدافی نظیر برنامه ریزی فعالیت های کشاورزی، پیش بینی سیلاب و تامین آب مصرفی حائز اهمیت است. پیچیده بودن مدل‏های فیزیکی یکی از دلایلی است که باعث شده پژوهشگران به مدل‏های داده مبناء و مبتنی بر هوش مصنوعی روی آورند. وجود تغییرات آماری در داده ها سبب می شود که مدل سازی جریان رودخانه با مدل های داده مبناء با مشکلاتی در فرآیند یادگیری مدل همراه باشد. لذا لازم است با مدل سازی تلفیقی، دقت پیش بینی جریان ارتقاء یابد. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی انواع موجک های گسسته و پیوسته در مدل ترکیبی موجک-شبکه عصبی (WANN) برای پیش بینی جریان ماهانه رودخانه کارده در ایستگاه ورودی به سد کارده است. بدین منظور، دو موجک گسسته Haar و Fejer-Korovkin2 و دو موجک پیوسته Symlet3 و Daubechies2 در ترکیب با مدل ANN مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی داده های هواشناسی و هیدرومتری در یک دوره 30 ساله (1370-1399) نشان داد که جریان ماهانه در دو گام زمانی T-1 و T-2 بهترین متغیرهای پیش بینی کننده (در سطح اطمینان 95%) بودند. آنالیزهای ترکیبی در سه سطح تجزیه انجام و کارایی مدل ها با روش صحت سنجی متقاطع در4 سطح مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل های ترکیبی دارای دقت بالاتری نسبت به مدل ANN بودند و مدل ترکیبی پیشنهادی Symlet3-ANN در سطح 3، نتایج بهتری نسبت به سایر مدل‎ها ارائه داد، بطوری که شاخص های R، RMSE و NSE در بخش واسنجی به ترتیب 90/0، 25/0 و 81/0 و در بخش صحت سنجی به ترتیب 85/0، 30/0 و 62/0 بود. همچنین ملاحظه شد دقت نتایج در سطح دو و سه تفاوت معناداری ندارند و بهتر است جهت کاهش مولفه‏های ورودی به مدل ANN و کاهش زمان اجرای مدل، تجزیه در سطح دو انجام شود.

    کلید واژگان: تبدیل موجک, صحت سنجی متقاطع, مدل هیبریدی, موجک پیوسته, موجک گسسته}
    A. Kazemi Choolanak, F. Modaresi *, A. Mosaedi
    Introduction

    Predicting river flow is one of the most crucial aspects in water resources management. Improving forecasting methods can lead to a reduction in damages caused by hydrological phenomena. Studies indicate that artificial neural network models provide better predictions for river flow compared to physical and conceptual models. However, since these models may not offer reliable performance in estimating unstable data, using preprocessing techniques is necessary to enhance the accuracy and performance of artificial neural networks in estimating hydrological time series with nonlinear relationships. One of these methods is wavelet transformation, which utilizes signal processing techniques.

    Materials and Methods

    In this study, to evaluate the efficiency of discrete and continuous wavelet types in the Wavelet-Artificial Neural Network (WANN) hybrid model for monthly flow prediction, a case study was conducted on the Kardeh Dam watershed in the northeast of Iran, serving as a water source for part of Mashhad city and irrigation downstream agricultural lands. Monthly streamflow estimates for the upstream sub-basin of the Kardeh Dam were obtained from the meteorological and hydrometric stations' monthly statistics over a 30-year period (1991-2020). The WANN model is a hybrid time series model where the output of the wavelet transform serves as a data preprocessing method entering an artificial neural network as the predictive model. The combination of wavelet analysis and artificial neural network implies using wavelet capabilities for feature extraction, followed by the neural network to learn patterns and predict data, potentially enhancing the models' performance by leveraging both methods. The 4-fold cross-validation method was employed for the artificial neural network model validation, where the model underwent validation and accuracy assessment four times, each time using 75% of the data for training and the remaining 25% for model validation. The final results were presented by averaging the validation and accuracy results obtained from each of the four model runs. To evaluate and compare the performance of the models used in this study, three evaluation indices, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Root Mean Square Error (RMSE), and Pearson correlation coefficient (R), were employed.

    Results and Discussion

    The analysis of meteorological and hydrometric data in this study revealed that monthly streamflow in two time steps, T-1 and T-2, were the most effective predictive variables. Each of the two runoff variables of the previous month (Qt-1) and the previous two months (Qt-2) were analyzed by each of the Haar and Fejer-Korovkin2 discrete wavelet transforms and the two continuous Symlet3 and Daubechies2 wavelets at three levels. The results of each level of decomposition was given as input to the ANN model. The presented results at each decomposition level indicated that hybrid models could accurately predict lower flows compared to the single ANN model, and the estimation of maximum values also significantly improved in the hybrid models. Among the wavelets used, Haar wavelets exhibited the weakest performance, and the less commonly employed Kf2 wavelet showed a moderate performance. Since the Haar and Fk2 wavelets, with their discrete structure, did not perform well in decomposing continuous monthly streamflow data, continuous wavelet models outperformed discrete wavelet models. The hybrid models, combining wavelet analysis and artificial neural networks, demonstrated up to an 11% improvement over the performance of the single neural network model.

    Conclusion

    Streamflow is a crucial element in the hydrological cycle, and predicting it is vital for purposes such as flood prediction and providing water for consumption. The objective of this research was to evaluate the performance of different types of discrete and continuous wavelet models at various decomposition levels in enhancing the efficiency of artificial neural network (ANN) models for streamflow prediction. Since climate and watershed characteristics can influence the nature of data fluctuations and, consequently, the results of the wavelet model decomposition, choosing an appropriate wavelet model is essential for obtaining the best results. Considering the existing variations in the results of different studies regarding the selection of the best wavelet type, it is suggested to use both continuous and discrete wavelet types in modeling to achieve the best predictions and select the optimal results. Given that a lower number of input variables in neural network models lead to higher accuracy in modeling results, it is recommended to perform decomposition at a two-level depth to reduce input components to the neural network model, thereby reducing the model execution time.

    Keywords: Artificial Neural Network, Continuous Wavelet, Cross-Validation, Discrete Wavelet, Hybrid Model, Wavelet Transform}
  • Majid Rastgary, Emad Mahjoobi *, Samad Emamgholizadeh
    Considering the climatic changes and the increase of extreme values in recent years, in this study, the effect of time series decomposition based on wavelet transform in improving the performance of the optimized support vector regression model in the simulation of annual precipitation in Dashband and Tapik stations has been discussed and investigated in the Lake Urmia Basin in the period of 1971-2020. In this study, the Ant colony algorithm was used to optimize the parameters of the support vector regression model. Daubechies 4 wavelet with three decomposition levels 1, 2 and 3 was used to decomposition the time series of precipitation in the studied stations. The SVR model takes in annual precipitation data as input, while the decomposition-based models take in decomposed precipitation values. The results of investigation the error rate and efficiency of the 4 investigated models include optimized SVR, W1-SVR (optimized SVR based on level 1 decomposition), W2-SVR (optimized SVR based on level 2 decomposition) and W3-SVR (optimized SVR based on level 3 analysis) showed that the error rate of all 4 mentioned models is acceptable and the observed values are in the 95% confidence interval. The error rate of 5.20 and 6.68 mm in the simulation of precipitation in Dashband and Tapik stations using the optimized SVR model by time series decomposition based on wavelet theory in level 1 decomposition in the mentioned stations, 31 and 35 percent improvement has been found. The level 2 decomposition of the time series of precipitation obtained the lowest error among the different levels of decomposition, which was 3.42 and 3.26 mm in Dashband and Tapik stations, respectively. Considering the increase in simulation complexity with the involvement of wavelet theory, the error rate improvement and model performance are acceptable. The hybrid W-SVR model in this study provides reliable results for precipitation simulation. Analyzing the annual precipitation series makes it possible to develop the dimensions of the optimized SVR model.
    Keywords: Ant Colony Algorithm, Daubechies, Decomposition, Wavelet Transform}
  • واحد اسلامی تبار، احمد شرافتی *، فرشاد احمدی، وحید رضاوردی نژاد
    زمینه و هدف

    استفاده از مقادیر تجزیه و تحلیل شده توسط تابع موجک می تواند دقت شبیه سازی ها را افزایش دهد. با توجه به تغییرات اقلیمی و افزایش مقادیر حدی در سال های اخیر، در این مطالعه سعی گردید تاثیر پردازش سیگنال تحت عنوان تبدیل موجک در بهبود عملکرد مدل جنگل تصادفی در شبیه سازی جریان ماهانه در زیرحوضه های سیمینه رود و مهابادچای در جنوب دریاچه ارومیه در دوره آماری 2019-1971 مورد بحث و بررسی قرار گیرد.

    روش پژوهش: 

    در این مطالعه، دقت مدل جنگل تصادفی در دو مرحله آموزش و آزمون مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا مدل جنگل تصادفی در دو فاز آموزش و آزمایش در شبیه سازی بارش-رواناب در جنوب حوضه دریاچه ارومیه مورد ارزیابی قرار گرفت. در خصوص ارزیابی عملکرد و میزان خطای مدل های مورد مطالعه به ترتیب از آماره های نش-ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا استفاده شد. در گام بعدی بعد از بررسی عملکرد مدل جنگل تصادفی، اقدام به تجزیه سری های زمانی بارش و دبی جریان در حوضه های مورد مطالعه با استفاده از تابع موجک شد. در این خصوص از دو سطح تجزیه (سطح 1 و 2) و دو تابع موجک Haar و Daubechies استفاده شد. در نهایت با استفاده از مدل جنگل تصادفی به شبیه سازی بارش-رواناب مبتنی بر تئوری موجک تحت عنوان مدل W-RF پرداخته شد.

    یافته ها و تشریح:

     درابتدا مدل جنگل تصادفی در دو فاز آموزش و آزمون مورد بررسی قرار گرفته نتایج شبیه سازی مقادیر دبی جریان نشان داد که مقادیر شبیه سازی شده در محدوده اطمینان 95 درصد واقع شده که میزان خطای شبیه سازی مقادیر دبی جریان با استفاده از آماره RMSE به ترتیب برابر با 22/3 و 91/8 مترمکعب بر ثانیه در فاز آزمایش برای زیرحوضه مهابادچای و سیمینه رود است. جهت بررسی تاثیر تجزیه سری زمانی بر عملکرد مدل RF، از تئوری موجک و تابع موجک های Haar و دابچیز4 در دو سطح تجزیه 1 و 2 استفاده شد. با برآورد دقت و عملکرد مدل تلفیقی W-RF در 4 الگوی ورودی، بهترین الگو بر اساس معیارهای ارزیابی مدل RMSE و NSE انتخاب گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که برای تابع موجک Haar، تجزیه سطح 1 عملکرد و میزان خطای بهتری نسبت به نوع سطح 2 در هر دو زیرحوضه دارد. در این مطالعه موجک دابچیز در سطح 1 در فاز آزمایش بهترین عملکرد و کمترین میزان خطا را در شبیه سازی مقادیر دبی جریان در زیرحوضه های مورد مطالعه ارائه کرده و توانسته است میزان خطا را در دو زیرحوضه مهابادچای و سیمینه رود به ترتیب حدود 89 و 80 درصد نسبت به مدل جنگل تصادفی کاهش دهد.

    نتایج

    در نهایت با مقایسه دو مدل RF و W-RF در شبیه سازی مقادیر دبی جریان در دو زیرحوضه مورد مطالعه، نتایج نشان داد که مدل تلفیقی W-RF به دلیل تجزیه سری زمانی مورد مطالعه توانسته است میزان خطا را در دو زیرحوضه مهابادچای و سیمینه رود به ترتیب حدود 89 و 80 درصد کاهش دهد. با توجه به افزایش پیچیدگی شبیه سازی با دخالت تئوری موجک، میزان بهبودی خطا و عملکرد مدل قابل قبول می باشد. مدل تلفیقی W-RF در این مطالعه نتایج قابل اعتمادی را برای شبیه سازی داده های دبی جریان ارائه میدهد تا بتوان از تصمیم گیری و تحلیل ریسک در عملیات بهره برداری از مخزن های پایین دست و مدیریت منابع آب زیرحوضه ها پشتیبانی کند. نتایج به دست آمده به خوبی می تواند در طراحی سامانه های منابع آب به کار گرفته شود.

    کلید واژگان: شبیه سازی دبی جریان, دابچیز, موجک هار, تبدیل موجک, جنگل تصادفی}
    Vahed Eslamitabar, Ahmad Sharafati *, Farshad Ahmadi, Vahid Rezaverdinejad
    Introduction

    Using the values analyzed by the wavelet function can increase the accuracy of the simulations. Considering the climatic changes and the increase of extreme values in recent years, in this study, we made an effort that the effect of signal processing under the name of wavelet transformation in improving the performance of random forest model in simulating monthly river flow in Siminehrood and Mahabadchai sub-basins in the south of Lake Urmia has been discussed and investigated in the period of 1971-2019.

    Materials and Methods

    In this study, the accuracy of the random forest model has been investigated in two steps of training and testing. At first, the random forest model was evaluated in two phases of training and testing in rainfall-runoff simulation in the south of Lake Urmia basin. Nash-Sutcliffe statistics and root mean square error were used to evaluate the performance and error rate of the studied models, respectively. In the next step, after investigating the performance of the random forest model, the time series of rainfall and river flow in the studied basins were analyzed using the wavelet function. In this regard, two analysis levels (level 1 and 2) and two Haar and Daubechies wavelet functions were used. Finally, using the random forest model, rainfall-runoff simulation based on the wavelet theory was done under the name of W-RF model.

    Results and Dissection: 

    At First, the random forest model was investigated in two phases of training and testing, and the simulation results of the river flow values showed that the simulated values were within the 95% confidence interval, and the error rate of the river flow simulation using the RMSE statistic is 3.22 and 8.91 cubic meters per second in the test phase for Mahabadchai and Siminehrood sub-basins, respectively. In order to investigate the effect of time series analysis on the performance of the RF model, wavelet theory and Haar and Daubechies 4 wavelet functions were used in decomposition levels 1 and 2. By estimating the accuracy and performance of the hybrid W-RF model in 4 input patterns, the best pattern was selected based on the RMSE and NSE model evaluation criteria. The research results showed that for the Haar wavelet function in level 1 decomposition has better performance and error rate than level 2 type in both sub-basins. In this study, the Daubechies wavelet at level 1 in the test phase has provided the best performance and the lowest error rate in the simulation of the river flow values in the studied sub-basins and has been able to reduce the error rate in the two sub-basins of Mahabadchai and Siminehrood respectively by about 89 and 80 percent compared to the random forest model.

    Conclusion

    Finally, by comparing the RF and W-RF models, the simulation results of river flow in the two studied sub-basins showed that the integrated W-RF model was able to reduce the error rate in the two sub-basins of Mahabadchai and Siminehrood to reduce by 89 and 80% respectively. Considering the increase in simulation complexity with the involvement of wavelet theory, the error recovery rate and model performance are acceptable. The integrated W-RF model in this study provides reliable results for the simulation of river flow data in order to support decision-making and risk analysis in the exploitation of downstream reservoirs and the management of water resources in sub-basins. The obtained results can be used in the design of water resources systems.

    Keywords: Random forest, Wavelet Transform, Daubechies, Haar wavelet}
  • کیومرث روشنگر*، صادق عبدل زاد

    کشور ایران با اقلیمی خشک و نیمه خشک با سیل های مخرب، خشک سالی و کم آبی روبرو است. خشک سالی و سیلاب ها می تواند محیط زیست، فعالیت های اقتصادی و اجتماعی را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین بررسی و پیش بینی دبی رودخانه ها و برنامه ریزی مدیریتی به منظور کنترل آن مخصوص مصرف آب در آینده بسیار ارزشمند است. در این پژوهش، تغییرات دبی رودخانه با استفاده از داده های آماری از سال 2001 تا 2020 مدل سازی شد. داده های آماری مربوط به ایستگاه های سینوپیک و هیدرومتر یک منطقه نیمه خشک در استان آذربایجان غربی شهرستان ارومیه و مرطوب در استان مازندران شهرستان آمل استفاده شد. از دوازده مدل زمانی تعریف شده برای شبکه (long short-term memory)یا به اختصار LSTM بهترین مدل مشخص شد. سپس مدل سازی LSTM بر پایه روش های پیش پردازنده تبدیل موجک گسسته(Discrete Wavelet Transform) به اختصارDWT و تجزیه مد تجربی کامل (Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition) به اختصار (CEEMD) انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل منتخب قابلیت و کارایی بالایی در تخمین میزان دبی رودخانه را دارد. از طرفی دیگر روش های پیش پردازنده باعث بهبود نتایج شدند. به طوری که در تبدیل موجک معیار ارزیابی DC مدل برتر در رودخانه نازلو از 93/0 به 95/0 و در رودخانه چالوس از 83/0 به 90/0 افزایش یافت. بهترین حالت ارزیابی برای داده های آزمون با استفاده از تبدیل موجک برای رودخانه نازلو در اقلیم نیمه خشک با معیارهای ارزیابی 977/0=R و 954/0=DC و 018/0=RMSE به دست آمد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز حساسیت مشخص شد پارامتر دبی یک روز قبل ، تاثیرگذارترین پارامتر در تخمین دبی روزانه است.

    کلید واژگان: تبدیل موجک, تجزیه مد تجربی, شبکه های عصبی مصنوعی, یادگیری عمیق, مدل سازی}
    Kiyoumars Roushangar *, Sadegh Abdelzad

    Iran is faced with a dry and semi-dry climate with destructive floods, droughts, and water shortages. Droughts and floods can affect the environment, economic, and social activities. Therefore, examining and predicting river discharge and planning management to control it, especially for future water consumption, is very valuable. In this study, changes in river discharge were modeled using statistical data from 2001 to 2020.Statistical data from synoptic and hydrometric stations in a semi-arid region in Urmia city of West Azerbaijan province and a humid region in Amol city of Mazandaran province were used. Out of twelve time-series models defined for the Long Short-Term Memory (LSTM) network, the best model was identified. Then, LSTM modeling was performed based on pre-processing methods of Discrete Wavelet Transform (DWT) and Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition (CEEMD). The results showed that the selected model has high ability and efficiency in estimating the amount of river discharge. On the other hand, pre-processing methods improved the results such that the DC evaluation criterion in the wavelet transform increased from 0.93 to 0.95 in the Nazloo River and from 0.83 to 0.90 in the Chalous River. The best evaluation results for test data using wavelet transform for the Nazloo River in the semi-arid climate with evaluation criteria of R=0.977, DC=0.954, and RMSE=0.018 were obtained. Furthermore, the results of the sensitivity analysis indicated that the discharge parameter of one day before is the most effective in daily discharge estimation.

    Keywords: wavelet transform, empirical mode decomposition, maximum temperature, Artificial Neural Networks, Deep Learning}
  • لاله پرویز*، آیناز بیرامی
    در این تحقیق تاثیر دو رهیافت تجزیه مد تجربی (EMD) و تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی (MODWT) بر پردازش سری زمانی متغیرهای دمای میانگین، سرعت باد و بارندگی در مقیاسهای زمانی سالانه، ماهانه و تک ماه ها ارزیابی شد. ایستگاه های منتخب شامل رامسر، کرمانشاه، همدان، سمنان، مشهد، شیراز، اردبیل، ارومیه، زنجان، یزد، تبریز، مراغه و میانه بودند. در تجزیه سری زمانی به روش EMD، روند برخی از زیر سری های ترکیبی و در رهیافت MODWT، روند برخی از زیر سری ها با نتایج روند آزمون من- کندال سری زمانی اصلی داده ها همخوانی داشتند، میزان این تطابق متاثر از مقدار عددی آماره من- کندال سری زمانی اصلی و علامت آن نیز می باشد. سطح معنی داری آزمون من-ویتنی در مقایسه سری زمانی اصلی داده های مشاهداتی (سالانه) با زیر سری های حاصل از دو رهیافت بیشتر از 05/0 بود که حاکی از عملکرد قابل قبول رهیافتهای EMD و MODWT است. بررسی کلی نشان داد، در تمام مقایسات زیر سری های هر رهیافت با سری اصلی در هر ایستگاه، مقدار متوسط سطح معنی-داری رهیافت MODWT بیشتر از EMD می باشد. همچنین میانگین سطح معنی داری سری زمانی دما از سری های بارندگی و سرعت باد بیشتر بوده است. آزمون LSD در سطح اطمینان 95٪ حاکی از انطباق روند سری های زمانی اصلی و زیر سری های ترکیبی است و مهارت این دو رهیافت را تایید می کند.
    کلید واژگان: تجزیه مد تجربی, تبدیل موجک, پردازش, روند}
    L. Parviz *, A. Beyrami
    In this study, the effect of empirical mode decomposition (EMD) and maximal overlap discrete wavelet transform (MODWT) approaches in the processing of average temperature, wind speed and precipitation annual, monthly and single month time scales were evaluated. The selected study stations were Ramsar, Kermanshah, Hamadan, Semnan, Mashhad, Shiraz, Ardabil,Urmia, Zanjan, Yazd, Tabriz, Maragheh and Mianeh. In the time series decomposition using EMD, the trend of combined sub-series and in MODWT, the trend of sub-series was consistent with the Mann-Kendall test values of observed data time series, although, it can also be affected with the value and sign of of Mann-Kendall statistic. The significance level of The Mann-Whitney test in comparison of main annual observed time series with subseries of both approaches was more than 0.05, which indicates the acceptable performance of EMD and MODWT. In general, the comparisons of the sub-series of two approach with the main time series in each station, showed that the corresponding significance level for MODWT approach is higher than EMD. Also, the average of significance level for temperature series greater than those of precipitation and wind speed series. The LSD test at the 95% confidence level indicates good agreement of the observed data time series and combined sub-series.
    Keywords: empirical mode decomposition, wavelet transform, processing, Trend}
  • کیومرث روشنگر*، سینا داودی
    آلودگی آب یک مشکل بزرگ جهانی است که به ارزیابی مداوم و تجدیدنظر در سیاست منابع آبی در همه سطوح احتیاج دارد. اکسیژن محلول (DO) یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت آب است. در مطالعه حاضر، پارامتر کیفی اکسیژن محلول در آب با استفاده از روش هوشمند حافظه طولانی کوتاه مدت (LSTM) بر پایه روش های پیش پردازنده تبدیل موجک گسسته (DWT) و روش تجزیه مد تجربی کامل (CEEMD) در دو حالت زمانی و مکانی در پنج ایستگاه متوالی بر روی رودخانه ساواناه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل مدل ها قابلیت و کارایی بالای روش به کاررفته را در تخمین میزان اکسیژن محلول در آب به خوبی نشان داد. از طرفی دیگر روش های پیش پردازنده باعث بهبود نتایج شدند. هم چنین در بررسی های انجام شده مشاهده شد که نتایج حاصل از تجزیه براساس تبدیل موجک در مدل سازی مکانی، به میزان دو درصد و هم چنین تجزیه مد تجربی در مدل سازی زمانی، به میزان 15 درصد میزان خطای RMSE را کاهش داد. بهترین حالت ارزیابی برای داده های آزمون با استفاده از تجزیه مد تجربی در حالت مدل سازی زمانی مربوط به یک روز قبل با مقادیر 977/0=DC، 988/0=R و 017/0=RMSE به دست آمد. هم چنین در مدل سازی مکانی جهت تخمین اکسیژن محلول در ایستگاه سوم نیز مشخص شد نتایج حاصل از ورودی های پارامتر اکسیژن محلول در یک روز قبل ایستگاه دوم و دو روز قبل ایستگاه اول بهترین نتیجه را دارا می باشد.
    کلید واژگان: اکسیژن محلول, تبدیل موجک, تجزیه مد تجربی, حافظه طولانی کوتاه مدت}
    Kiyoumars Roushangar *, Sina Davoudi
    Water pollution is a major global problem that requires constant evaluation and revision of water resources policy at all levels. Dissolved oxygen (DO) is one of the most important indicators of water quality. In the present study, the water quality parameter of dissolved oxygen using intelligent Long Short-Term Memory (LSTM) method based on discrete wavelet transform (DWT) and Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition (CEEMD) pre-processor methods in both temporal and spatial modes. It was investigated in five consecutive stations on the Savannah River. The results of analysis of models showed the ability and high efficiency of the method used in estimating the amount of dissolved oxygen in water. On the other hand, pre-processor methods improved the results. It was also observed in the investigations that the results of analysis based on wavelet transformation in spatial modeling reduced the RMSE error by two percent and also the empirical mode decomposition in temporal modeling by 15 percent. The best evaluation for test data was obtained using the empirical mode decomposition in temporal modeling corresponding to the previous day with values ​​of DC=0.977, R=0.988 and RMSE=0.017. Also, in the spatial modeling to estimate dissolved oxygen in the third station, it was found that the results obtained from the inputs of the dissolved oxygen parameter one day before the second station and two days before the first station have the best results.
    Keywords: Dissolved Oxygen, Empirical mode decomposition, Long Short-Term Memory, Wavelet transform}
  • محمدتقی ستاری*، سحر جاویدان
    آگاهی از کیفیت آب، یکی از نیازهای مهم در برنامه ریزی، توسعه و حفاظت از منابع آب برای مصارف مختلف از جمله شرب به شمار می رود. استفاده از روش های مدرن داده کاوی، می تواند رویکرد مناسبی برای پیش بینی و طبقه بندی کیفیت آب باشد. در پژوهش حاضر، برای محاسبه شاخص کیفی آب شرب از پارامترهای شیمیایی شامل سختی کل، قلیاییت، هدایت الکتریکی، کل مواد جامد محلول، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم، کلر، کربنات، بی کربنات و سولفات ایستگاه هیدرومتری باغ کلایه استان قزوین، در دوره آماری 23 ساله (1998-2020) استفاده شد. روش درخت تصادفی برای تخمین و مدل سازی مقادیر عددی شاخص کیفی آب شرب براساس ترکیب های مختلفی از پارامترهای شیمیایی به کار برده شد. ماتریس همبستگی و الگوریتم رلیف، مبنای انتخاب ترکیب های مختلفی از پارامترهای شیمیایی به عنوان ورودی روش های داده کاوی در قالب سناریوهای مختلف در نظر گرفته شدند. در جهت بهبود نتایج تخمین عددی شاخص کیفی آب شرب، از رویکرد های تبدیل موجک، دسته بندی مدل ها و تحلیل مولفه اصلی استفاده شد. بررسی نتایج نشان داد که ترکیب 3 روش تحلیل مولفه اصلی (با در نظر گرفتن 3 عامل اصلی)، رویکرد پیش پردازش Bagging و درخت تصادفی، با ضریب همبستگی برابر با 98/0، ریشه میانگین مربعات خطا برابر با 17/2، میانگین خطای قدر مطلق برابر با 52/1 و ضریب ویلموت اصلاح شده برابر با 97/0 می تواند دقت بالایی در تخمین مقادیر عددی شاخص کیفی آب شرب داشته باشد. براساس نتایج کلی به دست آمده، در صورت کمبود نمونه های آزمایشگاهی و یا عدم دسترسی به تمام پارامترهای شیمیایی، روش های معرفی شده در این مطالعه، به علت دقت بالا جهت تخمین شاخص کیفی آب شرب قابل توصیه خواهند بود.
    کلید واژگان: الگوریتم رلیف, تبدیل موجک, تحلیل مولفه اصلی, رویکرد پیش پردازش Bagging, ضریب ویلموت اصلاح شده}
    M.T. Sattari *, S. Javidan
    Introduction
    Surface and underground waters are one of the world's most important problems and environmental concerns. In the last few decades, due to the rapid growth of the population, the water needs have increased, followed by the input load to the water. In order to classify the quality of underground water and water level according to the type of consumption, there are many methods, one of the most used methods is the use of quality indicators. Considering the facilities available in water quality monitoring stations and the need to save time and money, using alternative methods of modern data mining methods can be good for predicting and classifying water quality. The process of water extraction for domestic use, agricultural production, mineral industrial production, electricity production, and ester methods can lead to the deterioration of water quality and quantity, which affects the aquatic ecosystem, that is, the set of organisms that live and interact. Therefore, it is very important to evaluate the quality of surface water in water-environmental management and in monitoring the concentration of pollutants in rivers. The aim of the current research was to estimate the numerical values of the drinking water quality index (WQI) using the tree method and investigate the effect of wavelet transformation, the Bagging method, and principal component analysis.
    Materials and Methods
    In this research, to calculate the WQI index from the quality parameters of the Bagh Kalaye hydrometric station including total hardness (TH), alkalinity (pH), electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), calcium (Ca), sodium (Na), Magnesium (Mg), potassium (K), chlorine (Cl), carbonate (CO3), bicarbonate (HCO3) and sulfate (SO4) were used in the statistical period of 23 years (1998-2020). Quantitative values calculated with the WQI index were considered as target outputs. By using the relief and correlation method, the types of input combinations were determined. The random tree method was used to estimate the numerical values of the WQI index. Then, the capability of the combined approach of wavelet, principal component analysis, and Bagging method with random tree base algorithm was evaluated. To compare the values obtained from the data mining methods with the values calculated from the WQI index, the evaluation criteria of correlation coefficient (R), root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and modified Wilmot coefficient (Dr) were used.
    Results and Discussion
    The use of the wavelet transform method and the Bagging method has improved the modeling results. Considering that the Bagging classification method with the random tree base algorithm is a combination of the results of several random trees, so using this method has increased the accuracy of the RT model. So, in general, it was concluded that the use of wavelet transformation and classification methods increases accuracy and reduces errors. The best scenario with the highest accuracy and the lowest error was related to scenario 10 of the W-B-RT model with Total Hardness, Electrical Conductivity, Total Dissolved Solid, Sulphate, Calcium, Bicarbonate, Magnesium, Chlorine, Sodium, and potassium parameters. The results showed that the effect impact of pH in estimating the numerical value of the WQI index is considered lower than other parameters. When the principal component analysis method was used, by reducing the value of the eigenvalue from F1 to F12, the value of the factor also decreased; As a result,so F1, F2, and F3 factors were selected as the basic components. Considering 3 main factors, modeling was done employed and R=0.98, RMSE=2.17, MAE=1.52, and Dr=0.97 were obtained. In general, the results showed that the PCA method, despite reducing the dimension of the input vectors and simplifying it, can improve the accuracy and speed of the model and is introduced as the best method for estimating the numerical value of the WQI index.
    Conclusion
    The results obtained from the present research showed that the use of wavelet transform, Bagging and PCA methods had a positive effect on improving the results and increasing higherthe accuracy. In estimating the numerical values of WQI index, PCA-B-RT method considering 3 main factors, with correlation coefficient equal to 0.98, root mean square error equal to 2.17, average absolute value error equal to 1.52 and tThe modified Wilmot coefficient equal to 0.97 had the highest accuracy. Considering that all the methods used in the estimation of quantitative values had acceptable accuracy, therefore, in case of lack of data and lack of access to all chemical parameters, it is possible to obtain appropriate and acceptable results by using a limited number of parameters and data mining methods achieved.
    Keywords: Bagging Preprocessing Approach, Modified Wilmot Coefficient, Principal component analysis, Relief Algorithm, Wavelet transform}
  • یوسف اسماعیلی، احمد رجبی*، فریبرز یوسفوند، سعید شعبانلو
    تخمین و شبیه سازی بارندگی یکی از مهمترین حوزه های علم هیدرولوژی محسوب می شود. در این مطالعه، برای اولین بار بارش دراز مدت شهر بابلسر در یک بازه 68 ساله از سال 1951 تا 2019 به صورت ماهانه توسط یک مدل هوش مصنوعی ترکیبی بهینه یافته پیش بینی شد. برای انجام اینکار، مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) با تبدیل موجک (WT) ترکیب شدند. برای آموزش مدل های هوش مصنوعی از 70 درصد مقادیر مشاهداتی و برای آزمون آنها از 30 درصد باقیمانده استفاده گردید. همچنین، با استفاده از تابع خود همبستگی (ACF) تاخیرهای موثر داده های سری زمانی شناسایی شدند و با استفاده از آنها، شش مدل GEP مختلف توسعه داده شدند. تعداد ژن های بهینه سازی شده مدل GEP مساوی با چهار انتخاب گردید. علاوه بر این تابع Multiplication به عنوان بهترین تابع اتصال مدل GEP معرفی گردید. مدل برتر GEP با انجام یک تحلیل حساسیت معرفی شد که مقادیر ضریب همبستگی (R) و شاخص پراکندگی (SI) آن به ترتیب مساوی با 571/0 و 792/0 محاسبه شدند. تاخیرهای شماره (t-1)، (t-2)، (t-12) و (t-24) به عنوان موثرترین تاخیرهای داده های سری زمانی معرفی شدند. لازم به ذکر است که در بین موجک های مادر مختلف، coif به عنوان موجک مادر برتر معرفی شد و سپس با مدل GEP ترکیب گردید. مدل ترکیبی WGEP مقادیر بارش ها را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کرد. به عبارت دیگر، تبدیل موجک دقت مدل سازی را به شکل محسوسی بهبود بخشید. به عنوان مثال مقدار شاخص عملکرد (VAF) برای مدل GEP و WGEP به ترتیب مساوی با 710/31 و 064/82 بودند.
    کلید واژگان: بارش شهر بابلسر, برنامه ریزی بیان ژن, تبدیل موجک, سری زمانی, مدل سازی}
    Yosef Esmaeli, Ahmad Rajabi *, Fariborz Yosefvand, Saeid Shabanlou
    Estimation and simulation of precipitation is considered as one of the most issues in the field of hydrology. In this study, for the first time, the long-term rainfall in Babolsar city during a 68 years period from 1951 to 2019 was predicted by using an optimized hybrid artificial intelligence (AI) technique. To end this, the gene expression programming (GEP) model was combined with the wavelet transform. To training the AI models, 70% of the observed values were utilized and 30% of these values were used to testing those models. Additionally, the autocorrelation function (ACF) was applied to identify the most influential lags and then six GEP models were developed by means of these detected lags. The number of optimized genes was selected to be four. In addition, the Multiplication function was introduced as the best linking function of the GEP model. The superior GEP model was introduced through a sensitivity analysis that the correlation coefficient (R) and scatter index (SI) for this model were calculated to be 0.571 and 0.792, respectively. The (t-1), (t-2), (t-12), and (t-36) time series lags were introduced as the most effective input lags. The coif was detected as the best mother wavelet to simulate the target function. The hybrid WGEP model simulated the values of rainfall with acceptable accuracy. In the other words, the wavelet transform enhanced the performance of the GEP model significantly. For instance, the value of variance accounted for (VAF) for the GEP and WGEP models were respectively computed to be 31.710 and 82.064
    Keywords: : Rainfall of Babolsar city, time series, Gene expression programming, wavelet transform, Modeling}
  • مهران سیف الهی، سلیم عباسی، محمدعلی لطف الهی یقین، رسول دانشفراز*، فرهود کلاته، مازیار فهیمی فرزام

    نشست غیرقابل پیش بینی سدهای خاکی پژوهشگران را بر آن داشته تا روش های نوین نظیر شبکه عصبی مصنوعی، تیوری موجک، منطق فازی و ترکیبی از این روش ها مورد توجه آنها قرار گیرد. در این پژوهش با استفاده از روش های هوش مصنوعی مقدار نشست تاج در سدهای سنگریزه ای با هسته مرکزی تخمین زده شده است. در این پژوهش از داده های 35 سد سنگریزه ای با هسته مرکزی برای آموزش و صحت سنجی مدل ها استفاده شد. شبکه عصبی مصنوعی، مدل ترکیب تبدیل موجک و شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج تطبیقی فازی- عصبی مدل های پیشنهادی ارایه شده در این پژوهش هستند. بر اساس نتایج حاصل در مطالعه حاضر، بهترین مدل برای شبکه عصبی مصنوعی با دو لایه مخفی که لایه اول 18 نورون و لایه دوم 7 نورون و با تابع فعال ساز Tansig-Tansig، با ضریب تعیین R2=0.4969، برای مدل سیستم استنتاج فازی- عصبی، تابع حلقوی (Dsigmoid) به عنوان تابع عضویت، با 3 تابع عضویت و تعداد 142 تکرار با ضریب تعیین R2=0.2860، بهترین مدل و همچنین برای ترکیب تبدیل موجک- شبکه عصبی با تابع موجک coif2 به دلیل انطباق بیشتر این تابع با متغیرهای ورودی، عملکرد بهتری داشته و این تابع با ضریب تعیین R2=0.9447، دارای بیشترین دقت نسبت به سایر مدل ها است.

    کلید واژگان: نشست تاج سد, سد سنگریزه ای, شبکه عصبی مصنوعی, تبدیل موجک, فازی - عصبی}
    M. Seifollahi, S. Abbasi, M.A. Lotfollahi-Yaghin, R. Daneshfaraz*, F. Kalateh, M. Fahimi-Farzam

    Unpredictable settlement of earth dams has led researchers to develop new methods such as artificial neural networks, wavelet theory, fuzzy logic, and a combination of them. These methods do not require time-consuming analyses for estimation. In this research, the amount of settlement in rockfill dams with a central core has been estimated using artificial intelligence methods. The data of 35 rockfill dams with a central core were used to train and validate the models. The artificial neural network, wavelet transform model, and fuzzy-neural adaptive inference system are the proposed models which were used in the present study. According to the results, the best model for an artificial neural network had two hidden layers, the first layer of 18 neurons and the second layer of 7 neurons, with the Tansig-Tansig activation function, with a coefficient of determination R2=0.4969. The best model for the fuzzy-neural inference system had the ring function (Dsigmoid) as a membership function, with three membership functions and 142 repetitions with a coefficient of determination R2=0.2860. Also, combining wavelet-neural network conversion with the coif2 wavelet function due to the more adaptation this function has to the input variables, the better the performance, and this function, with a coefficient of determination R2=0.9447, had the highest accuracy compared to other models.

    Keywords: Dam crest settlement, Rockfill dam, Artificial neural network, Wavelet transform, Neural-fuzzy}
  • علی جمالوندی، بهروز یعقوبی*، محمدعلی ایزدبخش، سعید شعبانلو

    در این مطالعه، مقادیر بارندگی دراز مدت شهر بابلسر در یک بازه زمانی 68 ساله از سال 1951 تا 2019 با استفاده از یک مدل هوش مصنوعی ترکیبی بهینه یافته شبیه سازی شد. برای توسعه مدل ترکیبی، شبکه انفیس با تبدیل موجک ترکیب شدند. در ابتدا، با استفاده از تابع خودهمبستگی، تاخیرهای موثر داده های سری زمانی شناسایی شدند. سپس با استفاده از این تاخیرها، شش مدل انفیس تعریف گردید. با اجرای یک تحلیل حساسیت، بهترین مدل انفیس معرفی شد. مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد (VAF) و شاخص پراکندگی (SI) برای وضعیت آزمون مدل برتر انفیس به ترتیب برابر با 612/0، 029/37 و 761/0 محاسبه شدند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل نتایج مدل سازی ها نشان داد که تاخیرهای شماره (t-1)، (t-2)، (t-12) و (t-36) تاثیرگذارترین تاخیرهای داده های سری زمانی بودند. در انتها، مدل ترکیبی برتر برای سه سطح تجزیه مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت که بهترین نتایج برای سطح تجزیه دوم بدست آمد. در حالت آزمون مقادیر R و VAF و SI برای مدل برتر ترکیبی به ترتیب مساوی با 972/، 455/94 و 226/0 بودند. بنابراین، نتایج شبیه سازی ها نشان داد که تبدیل موجک دقت مدل سازی را به شکل قابل توجهی افزایش داد.

    کلید واژگان: بارش دراز مدت, بابلسر, انفیس, تبدیل موجک, بهینه سازی}
    Ali Jamalvandi, Behrouz Yaghoubi *, Mohammad Ali Izadbakhsh, Saeid Shabanlou

    In this study, the long-term rainfall in Babolsar city was simulated using an optimized hybrid artificial intelligence (AI) model over a 68 years period during 1951 to 2019. The ANFIS network and the wavelet transform combined to develop the hybrid model. Firstly, the effective lags of time series data were identified by using the autocorrelation function (ACF). Six ANFIS models were defined through these lags, Subsequently. The best ANFIS model was detected by conducting a sensitivity analysis. For testing the best ANFIS model, the value of correlation coefficient (R), variance accounted for (VAF), and scatter index (SI) were respectively computed to be 0.612, 37.029, and 0.761. In Addition, results of the models analysis showed that the (t-1), (t-2), (t-12), and (t-36) were identified as the most significant lags. Finally, the superior hybrid model was examined in three decomposition level (DL), revealing that the best results were obtained from the second decomposition level (DL2). In testing mode of the model, the R, VAF, and SI were calculated to be 0.972, 94.455, and 0.266, respectively. Therefore, the simulation results showed that the wavelet transform enhanced the performance of the ANFIS network significantly.

    Keywords: Long-term rainfall, Babolsar, ANFIS, Wavelet transform, Optimization}
  • مسعود شاکرمی

    هدف از تحقیق حاضر، تخمین سطح آب زیرزمینی دشت الشتر در زمان های ،  و  با استفاده از پارامترهای دما، بارش و سطح آب زیرزمینی در زمان های ،  و  با استفاده از مدل های شبکه عصبی (ANN)، سیستم استنتاج عصبی-فازی (ANFIS)، عصبی- موجک (WNN) و تلفیق شبکه ی عصبی- فازی- موجک (WNF) می باشد. جهت ارزیابی مدل ها از دو شاخص  و RMSE استفاده گردید. نتایج حاصل از پیش بینی مدل های مختلف نشان داد که ANFIS، WNN و WNF نسبت به مدل ANN در پیش بینی عمق سطح آب زیرزمینی دارای دقت بالاتری می باشند. همچنین مقایسه نتایج حاصل از  مدل هایی با پایه موجک و دیگر مدل ها نشان می دهد، این مدل ها (WNN و WMF) دارای دقت بالاتری نسبت به دیگر مدل ها می باشند. به طوریکه استفاده از مدل WNF نسبت به ANN شاخص R2 را از 94/0 به 98/ 0 (در پیش بینی یک ماه)، 84/0 به 93/0 (در پیش بینی سه ماهه) 76/0 به 85/0 (در پیش بینی شش ماهه) افزایش داده است. همچنین مدل WNF نسبت به ANN، شاخص RMSE را به ترتیب از 56/0 به 32/0 (در پیش بینی یک ماه)، 96/0 به 66/0 (در پیش بینی سه ماهه) و 18/1 به 97/0 (در پیش بینی شش ماهه) کاهش داده است. نتایج پیش بینی عمق سطح آب زیرزمینی با مدل های چهارگانه نشان داد که این مدل ها در پیش بینی گام های زمانی کوتاه تر، دارای نتایج دقیقتر بوده و استفاده از آنها در پیش بینی های با تاخیر زمانی بیشتر از سه ماهه، نه تنها تاثیر چندانی بر دقت مدل نداشته بلکه در مدل های با پایه موجک، سبب کاهش دقت می شود.

    کلید واژگان: آب های زیرزمینی, الشتر, تبدیل موجک, سری زمانی, عصبی- فازی-موجک}
    Masoud Shakarami

    The aim of this study was to estimate the groundwater level of Aleshtar plain at times t + 1, t + 3 and t + 6 using the parameters of temperature, precipitation and groundwater level at times t, t-1 and t-2 using models: neural network (ANN) , a neural fuzzy inference system (ANFIS), a neural-wavelet (WNN), and an integrated neural-fuzzy-wavelet (WNF) network. Two indices R2 and RMSE were used to evaluate the models. The results of predicting different models showed that ANFIS, WNN and WNF have higher accuracy in predicting groundwater level than ANN model. Also, the comparison of the results obtained from wavelet-based models and other models showed that these models (WNN and WMF) have higher accuracy than other models due to pre-processing and data analysis. The use of WNF model compared to ANN has increased the R2 index from 0.94 to 0.98 (in one-month forecast), 0.84 to 0.93 (in three-month forecast) 0.76 to 0.85 ( In the six-month forecast). Also, WNF compared to ANN model, has decreased RMSE index from 0.56 to 0.32 (in one-month forecast), 0.96 to 0.66 (in three-month forecast) and 1.18 to 0.97 (in the six-month forecast). The results of groundwater depth prediction with four models showed that these models have more accurate in predicting shorter time steps. Also, using of models in predictions with a time delay of more than three months, not only does not have much effect on the accuracy of the model, but in models with wavelet basis reduces the accuracy.

    Keywords: Aleshtar, Groundwater, Neuro-fuzzy-Wavelet, time series, wavelet transform}
  • حامد کریمی، محمدعلی ایزدبخش*، بهروز یعقوبی، سعید شعبانلو

    در این مطالعه، بارندگی دراز مدت شهر بابلسر توسط یک مدل هوش مصنوعی بهینه یافته شبیه سازی شد. برای اینکار، ماشین آموزش نیرومند (ELM) و تبدیل موجک (wavelet transform) با همدیگر ترکیب شدند. لازم به ذکر است که مقادیر بارندگی ها به صورت ماهیانه از سال 1951 تا 2019 بکار گرفته شدند که 70 درصد آنها برای آموزش این مدل هوش مصنوعی و 30 درصد باقیمانده برای آزمون آن استفاده گردید. در ابتدا، توابع فعال سازی مدل ماشین آموزش نیرومند مورد بررسی قرار گرفتند که بهترین آن شامل تابع فعال سازی sigmoid انتخاب شد. همچنین، تاخیرهای داده های سری زمانی با استفاده از تابع خود همبستگی معرفی شدند که با استفاده از این تاخیرها، چهار مدل ماشین آموزش نیرومند تعریف گردید. با اجرای یک تحلیل حساسیت، مدل برتر ELM معرفی شد. مقادیر ضریب همبستگی (R)، شاخص عملکرد (VAF) و شاخص پراکندگی (SI) برای مدل برتر ELM به ترتیب مساوی با 524/0، 064/27 و 819/0 محاسبه شدند. علاوه بر این، موجک های مادر مختلف مورد بررسی قرار گرفتند که dmey به عنوان بهترین موجک مادر انتخاب شد. تبدیل موجک دقت مدل سازی را به شکل قابل توجهی افزایش داد. به عنوان مثال، شاخص عملکرد مدل ترکیبی WELM مساوی با 461/86 بدست آمد. لازم به ذکر است که مدل ترکیبی نیز برای سه سطح تجزیه مختلف مورد بررسی قرار گرفت که بهترین سطح تجزیه مدل ترکیبی معرفی گردید. لازم به ذکر است که تاخیرهای شماره (t-1) و (t-12) به عنوان موثرترین تاخیرهای داده های سری زمانی شناسایی شدند.

    کلید واژگان: بارندگی, بابلسر, شبیه سازی, ماشین آموزش نیرومند, تبدیل موجک}
    Hamed Karimi, Mohammad Ali Izadbakhsh *, Behrouz Yaghoubi, Saeid Shabanlou

    In this study, the long-term rainfall in Babolsar city was simulated by means of an optimized AI model. To do this, the extreme learning machine (ELM) and the wavelet transform (WT) were combined. It should be stated that the monthly rainfall values from 1951 to 2019 were applied, meaning that 70% of the observed values were employed to training the AI models and 30% of rest were utilized to testing these models. Firstly, the activation functions of the ELM models were evaluated; as a result, the sigmoid was chosen as the best activation function. Moreover, the lags of time series were introduced using the autocorrelation function (ACF) that four ELM models were defined through those identified lags. By performing a sensitivity analysis, the superior ELM model was introduced. The values of correlation coefficient (R), variance accounted for (VAF), and scatter index (SI) for the ELM model were respectively computed to be 0.524, 27.064, and 0.819. Furthermore, different mother wavelets were examined and the “dmey” was opted as the best mother wavelet. The wavelet transform enhanced the accuracy of the simulations significantly. For instance, the VAF index for the hybrid WELM model equaled to 86.461. It is noteworthy that the hybrid model was evaluated for different decomposition levels (DL) and then the best one was detected. Also, the (t-1) and (t-12) lags were identified as the most effective input lags.

    Keywords: Rainfall, Babolsar, Simulation, Extreme learning machine, Wavelet Transform}
  • فرناز دانشور وثوقی*

    در این پژوهش روند سری های زمانی بارش و رواناب را در 3 ایستگاه بارش و یک ایستگاه رواناب در دشت اردبیل در مقیاس ماهانه در طول دوره آماری 1394-1350 بررسی می کند. هدف از این مطالعه تحلیل روند سری های زمانی بارش و رواناب با استفاده از آزمون های MK1 و MK2 و MK3 است و هم چنین برای تعیین تناوب تاثیرگذار از ترکیب آزمون MK1 و تبدیل موجک استفاده گردید. نتایج آزمون های MK1 و MK2 و MK3 نشان داد ایستگاه های بارش سامیان (P1) و رواناب سامیان (R1) دارای روند کاهشی و ایستگاه های بارش گیلانده (P2) و بارش کوزه تپراقی (P3) دارای روند افزایشی می باشند. سری های زمانی بارش روند معنی داری را نشان ندادند ولی سری زمانی رواناب روند معنی داری را نشان دادند. نتایج آزمون من کندال بعد از حذف اثر تمام همبستگی های معنی دار (MK3) نسبت به آزمون MK1 از میزان روند کمتری برخوردار است. در کل، دوره های زمانی کوتاه مدت نقش مهمی را در روند سری های زمانی اصلی دارا می باشد. بنابراین، در داده های بارش دوره زمانی کوتاه مدت دو ماهه (A+D1) در مقیاس ماهانه نشان داده شد. در سری زمانی رواناب، زیر سری جزیی در سطح 3 در ترکیب با سری زمانی تقریبی (A+D3) به عنوان مولفه زمانی تاثیر گذار انتخاب گردید.

    کلید واژگان: بارش, تبدیل موجک, دشت اردبیل, رواناب, من کندال}
    Farnaz Daneshvar Vousoughi *

    This study analyses the trends in runoff and rainfall data at monthly timescales observed at three rainfall and one runoff stations of Ardabil plain in 1350-1394 period. The purpose of this study is to analyse the trends in runoff and rainfall time series using MK1, MK2 and MK3 tests. Also, in order to determine the dominant periodic components applied hybrid Wavelet Transform and MK1 test. The results of MK1, MK2 and MK3 tests showed that decreasing trend is prevalent in rainfall (P1) and runoff (R1) of Samian station and positive trend in rainfall of Gilandeh (P2) and Kozatopraghi (P3) stations. Also, rainfall time series have not shown non-significant trend. But runoff time series were shown significant trend. The results of MK after removing the effect of all significant serial correlation (MK3) showed the value of trends decreased in comparison to MK1 parameters. Generally, short-term periods were important in the involved trend at original time series. Thus, the rainfall data showed short-term periods of 2 months (A+D1) in monthly scales, respectively. In the runoff time series, wavelet-based detail at level 3 plus the approximation (A+D3) time series was conceded as the dominant periodic component.

    Keywords: Ardabil Plain, Mann-Kendall test, Rainfall, Runoff, Wavelet transform}
  • اباذر سلگی، حیدر زارعی*، صفر معروفی
    جداسازی جریان پایه یکی از موضوعات مهم در هیدرولوژی و مدیریت منابع آب می باشد. روش های مختلفی تاکنون برای جداسازی جریان پایه در رودخانه و چشمه های کارستی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه از تبدیل موجک به عنوان یک ابزار جدید، برای جداسازی جریان پایه روزانه دو چشمه کارستی، گاماسیاب در شهرستان نهاوند و کهمان در شهرستان الشتر استفاده شده است. دوره آماری مورد استفاده برای چشمه گاماسیاب یک دوره 49 ساله (سال آبی 49-1348 تا 97-1396) و در چشمه کهمان یک دوره آماری 27 ساله (سال آبی 71-1370 تا 97-1396) بوده است. به منظور بررسی دقت ابزار از روش شیمی نگار با داده های کیفی نمونه برداری در سال آبی (97-1396) در دو چشمه صورت گرفته است. نتایج نشان داد که در چشمه گاماسیاب، تبدیل موجک با تابع موجک Db4 در سطح تجزیه 6، با ضریب تعیین تعدیل شده 96/0 و جذر میانگین مربعات خطای 651/0 (مترمکعب در ثانیه) نسبت به روش شیمی نگار دارای بهترین عملکرد می باشد. در چشمه کهمان، تبدیل موجک با تابع موجک Db2 در سطح تجزیه 5، با ضریب تعیین تعدیل شده 99/0 و جذر میانگین مربعات خطای 187/0 (مترمکعب در ثانیه)، دارای بهترین عملکرد بوده است. به طور کلی، نتایج نشان داد که تبدیل موجک دارای دقت بالایی در تفکیک جریان پایه در چشمه ها می باشد.
    کلید واژگان: آبدهی روزانه, تبدیل موجک, جداسازی جریان, جریان پایه, چشمه های کارستی}
    Abazar Solgi, Heydar Zarei *, Safar Marofi
    Baseflow separation is one of the important topics in hydrology and water resources management. Different methods have been used to baseflow separation in the river and karstic springs. In this study, the wavelet transform was used as a new tool to baseflow separation in Gamasiyab spring in Nahavand County and Kahman spring in Aleshter County. In this study the data of the 49 years period for the Gamasiyab spring and data of the 27 years period for the Kahman spring were used. For evaluation of this tool, the Hydrochemical method was used by sampling quality data in water year of 2017-2018 for the two springs. The results showed that, in Gamasiyab spring, wavelet function Db4 at level 6 has the best performance. This best performance has the adjusted R2 of 0.96, and RMSE of 0.651 (m3/s). The best performance in Kahman spring related to wavelet function Db2 at level 5, that has adjusted R2 of 0.99, and RMSE of 0.187 (m3/s). Generally, the Wavelet Transform has high accuracy in baseflow separation.
    Keywords: Daily discharge, wavelet transform, Flow Separation, Baseflow, Karstic springs}
  • محمدمعین فلاحی، بهروز یعقوبی*، فریبرز یوسفوند، سعید شعبانلو

    بارندگی مهم ترین منبع تامین آب شرب و کشاورزی ساکنین نواحی مختلف کره زمین محسوب می شود. بنابراین شبیه سازی و تخمین این پدیده هیدرولوژیکی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مطالعه برای اولین بار، بارش درازمدت شهر رشت در طی یک دوره 62 ساله از 1956 تا 2017 به صورت ماهانه توسط یک مدل هوش مصنوعی ترکیبی بهینه یافته، شبیه سازی شد. برای توسعه مدل هوش مصنوعی ترکیبی (WGEP)، مدل برنامه نویسی بیان ژن (GEP) و تبدیل موجک (Wavelet transform) ترکیب شدند. در ابتدا، تاخیرهای موثر داده های سری زمانی با استفاده از تابع خودهمبستگی شناسایی شدند و با استفاده از آنها برای هر یک از مدل های GEP و WGEP هشت مدل متفاوت تعریف شد. سپس، نتایج مدل های GEP تجزیه و تحلیل شدند و مدل برتر GEP و موثرترین تاخیرها معرفی شدند. مقادیر شاخص عملکرد (VAF)، ضریب همبستگی (R) و شاخص پراکندگی (SI) برای مدل برتر GEP به ترتیب مساوی با 25/765، 0/508 و 0/709 محاسبه شدند. علاوه بر این، تاخیرهای شماره (t-1)، (t-2)، (t-3) و (t-12) موثرترین تاخیرها بودند. در ادامه، اعضای مختلف موجک های مادر نیز بررسی شدند که موجک مادر demy به عنوان بهینه ترین انتخاب شد. همچنین، تجزیه و تحلیل نتایج مدل های ترکیبی نشان داد که تبدیل موجک عملکرد مدل برنامه نویسی بیان ژن را به شکل قابل ملاحظه ای بهبود بخشید. استفاده از این موجک مادر باعث افزایش سه برابری شاخص عملکرد مدل WGEP برتر شد. علاوه بر این، شاخص های آماری R و MARE برای مدل WGEP برتر به ترتیب مساوی با 0/935 و 0/862 به دست آمدند. همچنین مقادیر SI، VAF و ضریب نش ساتکلیف برای این مدل به ترتیب برابر با 0/296، 0/394 و 0/858 تخمین زده شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که تبدیل موجک عملکرد مدل برنامه نویسی بیان ژن را به شکل قابل توجهی افزایش می دهد و پیشنهاد می شود تبدیل موجک برای بهبود عملکرد سایر الگوریتم های هوش مصنوعی در مباحث هیدرولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: بارندگی, تحلیل حساسیت, شبیه سازی, الگوریتم تکاملی, بهینه سازی}
    M. M. Fallahi, B. Yaghoubi*, F. Yosevfand, S. Shabanlou

    Rainfall may be considered as the most important source of drinking water and watering land in different areas all over the world. Therefore, simulation and estimation of the hydrological phenomenon is of paramount importance. In this study, for the first time, the long-term rainfall in Rasht city was simulated using an optimum hybrid artificial intelligence (AI) model over a 62 year period from 1956 to 2017. The gene expression programming (GEP) and wavelet transform (WT) were combined to develop the hybrid AI model (WGEP). Firstly, the most effective lags of time series data were identified by means of the autocorrelation function (ACF); then eight various GEP and WGEP models were defined. Next, the GEP models were analyzed and the superior GEP model as well as the most influenced lags was detected. For instance, the variance accounting for (VAF), correlation coefficient (R) and scatter index (SI) for the superior GEP model was calculated to be 0.765, 0.508 and 0.709, respectively. Additionally, lags (t-1), (t-2), (t-3) and (t-12) were the most influenced. Then, the different mother wavelets were examined, indicating that the demy mother wavelet was the most optimal one. Moreover, analyzing the numerical simulations showed that the mother wavelet enhanced the performance of the GEP model significantly. For example, the VAF index for the superior WGEP model was increased almost three times after using the mother wavelet. Furthermore, the R and MARE statistical indices for the WGEP model were computed to be 0.935 and 0.862, respectively.

    Keywords: Long-term rainfall, Rasht city, Simulation, Wavelet transform, Gene expression programming, Optimization}
  • محمدرضا گودرزی*، حسام گودرزی

    امروزه بکارگیری مدل های داده محور ابزارهای جدیدی برای شبیه سازی و مدلسازی در علوم مختلف می باشد. فرآیند بارش- رواناب از مهم ترین و پیچیده ترین پدیده ها در چرخه هیدرولوژی است. در این مطالعه ضمن معرفی مدل ترکیبی موجک-دسته بندی گروهی داده ها، کارایی آن جهت مدل سازی فرآیند بارش-رواناب حوضه آبریز قره سو مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا سری های زمانی بارش و رواناب با استفاده از تبدیل موجک به چندین زیرسری تجزیه گشته تا بر ناایستایی آن غلبه گردد. سپس این زیرسری های زمانی به عنوان ورودی روش دسته بندی گروهی داده ها برای پیش بینی رواناب روزانه درنظر گرفته شده است. کارایی مدل ترکیبی با شاخص های ضریب تبیین (DC) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) ارزیابی شدند. نتایج حاصل از مدل ها بیانگر آن است که بیشترین مقدار ضریب تبیین و مقدار ریشه میانگین خطا برای مدل منفرد GMDH به ترتیب 65/0 و 07/0 و برای مدل ترکیبی به ترتیب 91/0 و 05/0 است. دلیل برتری مدل ترکیبی نسبت به مدل منفرد ناشی از این است که مدل ترکیبی دسته بندی گروهی داده های موجکی، به جای استفاده از سری زمانی داده های بارش و رواناب در یک مقیاس کلی، از چندین زیرسری پردازش شده زمانی با درجات تجزیه مختلف به عنوان ورودی در مدل استفاده می نماید. همچنین نتایج نشان داد که مدل ترکیبی  Wavelet-GMDH در مقایسه با سایر مدل های ترکیبی مانند شبکه عصبی مصنوعی موجکی (WANN) به سبب عملکرد لایه ای مدل GMDH که دربرگیرنده ترکیبات دوتایی از متغیرهای ورودی است و با انتخاب تعداد نرون های بهینه در هر لایه حرکت به سمت داده های پیش بینی شده را جهت دهی می نماید، دارای کارایی و دقت بیشتری است.

    کلید واژگان: روش دسته بندی گروهی داده ها, تبدیل موجک, تابع موجک, مدلسازی بارش-رواناب, حوضه آبریز قره سو}
    Mohammadreza Goodarzi *, Hesam Goodarzi

    Rainfall-runoff process is one of the most important and complex phenomena in the hydrological cycle. Therefore, in its modeling, different perspectives for the development and improvement of predictive models have been presented. In this study, while introducing a combination of wavelet-group classification of data, its effectiveness for modeling the rainfall-run-off process in the Ghara-eos watershed was studied. At first, the rainfall and runoff time series were decomposed using a wavelet transform to several sub-basins to overcome its non-state. Then, these time subcircuits are considered as inputs of the grouped data collection method for predicting daily runoff. The efficiency of the combined model with DC and root mean square error (RMSE) were evaluated. The results of the validation of the models indicate that the highest amount of explanation coefficient and the lowest root mean of error for the single GMDH model were 0.65 and 0.07, respectively, and for the combined model of grouping the wavelet data The order is 0.91 and 0.05. The reason for the hybrid model's superiority to the single model is that the combination model of the grouping of wavelet data, instead of using the time series of rainfall and runoff data on a general scale, uses several time- Different decompositions are used as inputs in the model. Also, the results showed that the Wavelet-GMDH combination model compared to other composite models such as Waveline Artificial Neural Network (WANN) due to the GMDH model layer function, which includes binary combinations of input variables, and by selecting the number of optimal neurons in Each layer directs motion to the predicted data, has more efficiency and accuracy.

    Keywords: Group method of data handeling, wavelet transform, wavelet function, Rainfall-runoff modeling, Gharesoo watershed}
  • مریم ملکزاده، سعید کاردار*، سعید شعبانلو
    در مطالعه حاضر، با استفاده از روش های نوین ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی  (SAELM)و موجک-ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی  (WA-SAELM) تراز آب زیرزمینی در منطقه کبودر آهنگ واقع در استان همدان مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا با استفاده از تابع خود همبستگی، تاخیرهای موثر شناسایی شده و سپس با استفاده از این تاخیرها برای هر یک از روش های SAELM و WA-SAELM، 10 الگوی متمایز ورودی توسعه داده شد. با ارزیابی نتایج مدل های مذکور، WA-SAELM به عنوان مدل برتر معرفی شد که تجزیه و تحلیل نتایج شبیه سازی نشان دهنده دقت بالای مدل برتر در تخمین تراز آب زیرزمینی بود. مقادیر ضریب همبستگی (R)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب بهره وری نش-ساتکلیف (NSC) برای مدل برتر به ترتیب برابر با 969/0، 358/0 و 939/0 محاسبه گردید.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی, تبدیل موجک, موجک- ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی, کبودرآهنک}
    Maryam Malekzadeh, Saeid Kardar *, Saeid Shabanlou
    In present study, the groundwater level of the Kabodarahang region located in Hamadan Province was simulated using novel techniques such as Self-Adaptive Extreme Learning Machine (SAELM) and Wavelet-Self-Adaptive Extreme Learning Machine (WA-SAELM). Firstly, the effective lags were detected using the autocorrelation function and then ten models were developed for each SAELM and WA-SAELM methods. By evaluating the results of the models, WA-SAELM was introduced as the superior method. The analysis of the simulation results showed that the superior model had a high accuracy in estimating the groundwater level. For the superior model, the correlation coefficient (R), Root Mean Squared Error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient (NSC) were calculated to be 0.969, 0.358 and 0.939, respectively.
    Keywords: Ground water, Self-adaptive extreme learning machine, Wavelet transform, Wavelet-Self-Adaptive Extreme Learning Machine, Kabodarahang}
  • فریبرز یوسفوند*، سعید شعبانلو

    در این مطالعه، سطح آب زیر زمینی در منطقه سراب قنبر- واقع در جنوب شهر کرمانشاه، کشور ایران- با استفاده از مدل موجک ماشین آموزش نیرومند خودتطبیقی (WA-SAELM) تخمین زده شد. برای توسعه مدل عددی از روش هوش مصنوعی و جدید ماشین آموزش نیرومند خودتطبیقی و تبدیل موجک استفاده شد. در ابتدا، با استفاده از تابع خود همبستگی، خود همبستگی نسبی و تاخیرهای موثر، هشت مدل مختلف SAELM و WA-SAELM متمایز توسعه داده شدند، سپس مقادیر تراز آب زیرزمینی چاه مشاهداتی نرمال سازی شدند. در ادامه، با تجزیه و تحلیل نتایج مدل سازی، بهینه ترین خانواده موجک برای مدل سازی انتخاب شد. با ارزیابی نتایج مدل های SAELM و WA-SAELM مشخص شد که مدل های WA-SAELM در مقایسه با مدل های SAELM مقادیر تابع هدف را با دقت بیشتری تخمین زدند. سپس مدل برتر بر اساس دقت آن در پیش بینی تراز آب زیرزمینی انتخاب شد. به عنوان مثال در حالت تست، مقادیر R، MAE و NSC برای مدل برتر به ترتیب برابر 995/0، 988/0 و 990/0 محاسبه شدند. همچنین برای مدل های عددی، تحلیل عدم قطعیت انجام و نشان داده شد که مدل برتر مقادیر مشاهداتی را کمتر از مقدار واقعی تخمین زده است.

    کلید واژگان: تراز آب زیر زمینی, ماشین آموزش نیرومند خود تطبیقی, تحلیل عدم قطعیت, تبدیل موجک}
    F. Yosevfand*, S. Shabanlou

    In this study, the groundwater level (GWL) of the Sarab Qanbar region located in the south of Kermanshah, Iran, was estimated using the Wavelet- Self- Adaptive Extreme Learning Machine (WA- SAELM) model. An artificial intelligence method called “Self- Adaptive Extreme Learning Machine” and the “Wavelet transform” method were implemented for developing the numerical model. First, by using the autocorrelation function (ACF), the partial autocorrelation function (PACF) and the effective lags in estimating GWL, eight distinctive SAELM and WA- SAELM models were developed. Later, the values of the observational well were normalized for estimating GWL. Next, the most optimized mother wavelet was chosen for the modeling. By evaluating the results of SAELM and WA- SAELM, it was concluded that the WA- SAELM models could estimate the values of the objective function with higher accuracy. Then, the superior model was introduced, showing that it could be very accurate in forecasting the GWL. In the test mode, for example, the values of R (correlation coefficient), Main absolute error (MAE) and the NSC- Sutcliffe efficiency coefficient (NSC) for the superior model were calculated to be 0.995, 0.988 and 0.990, respectively. Furthermore, an uncertainty analysis was conducted for the numerical models, proving that the superior model had an underestimated performance.

    Keywords: Groundwater level, Self- Adaptive Extreme Learning Machine (SAELM), Uncertainty analysis, Wavelet transform}
  • نیما فربودفام، وحید نورانی*، بابک امین نژاد
    با توجه به نیاز شبیه سازی سری های زمانی بارش در مقیاس های مختلف برای مقاصد مهندسی از یک طرف و عدم ثبت این پارامترها در مقیاس های ریز بدلیل مشکلات اجرایی و اقتصادی از طرف دیگر، ریزمقیاس کردن بارش به مقیاس مورد نظر، یک امر ضروری می باشد. در این مطالعه، برای ریزمقیاس کردن سری زمانی بارش ایستگاه های تبریز و سهند، با توجه به ویژگی های غیرخطی مقیاس های زمانی، مدل ترکیبی موجک - حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان (WLSSVM) پیشنهاد شده و داده های سری زمانی ماهانه شش ایستگاه و روزانه چهار ایستگاه بارش حوضه آبریز دریاچه ارومیه، برای 10 سال بوسیله تبدیل موجک به زیرسری های زمانی تجزیه شده و سپس با استفاده از معیارهای اطلاعات متقابل و ضریب همبستگی، زیرسری ها رتبه بندی شده و برای ریزمقیاس کردن سری زمانی ماهانه ایستگاه های تبریز و سهند به روزانه، زیرسری های برتر به عنوان داده های ورودی به مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان (LSSVM) وارد شد. نتایج حاصل از مدل WLSSVM، با نتایج کاربرد روش LSSVM و روش کلاسیک رگرسیون چند متغیره خطی، مقایسه شد. در مجموع نتایج مدل WLSSVM نسبت به مدل های LSSVM و رگرسیون چند متغیره خطی برای اعتبارسنجی در حالت بهینه ایستگاه تبریز به ترتیب 10% و 37.5% و در حالت بهینه ایستگاه سهند، به ترتیب 24.5% و 46.7% افزایش نشان داد. لذا ملاحظه گردید که روش WLSSVM نسبت به دو روش دیگر، دقت بالاتری داشته و به عنوان روشی مناسب جهت ریزمقیاس کردن سری های زمانی بارش پیشنهاد می گردد.
    کلید واژگان: تبدیل موجک, حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان, ریزمقیاس کردن, سری های زمانی بارش, مدل ترکیبی}
    Nima Farboudfam, Vahid Nourani *, Babak Aminnejad
    The need to simulate rainfall time series at different scales for engineering purposes on the one hand and lack of recording such parameters in small scales because of administrative and economic problems, on the other hand, disaggregation of rainfall time series to the desired scale is an essential topic. In this study, for disaggregating the Tabriz and Sahand rain gauges time series, according to nonlinear characteristics of time scales, wavelet- Least Square Support Vector Machine (WLSSVM) hybrid model is proposed and daily data of four rain gauges and monthly data of six rain gauges from Urmia Lake Basin for ten years were decomposed with wavelet transform and then by using mutual information and correlation coefficient criteria, the subseries were ranked and superior subseries were used as input data of Least Square Support Vector Machine (LSSVM) model for disaggregating the Tabriz and Sahand rain gauges monthly rainfall time series to the daily time series. Results obtained from the WLSSVM disaggregation model were compared with the results of LSSVM and traditional multiple linear regression models. The results of WLSSVM model to LSSVM and multiple linear regression models at validation stage in the optimized case for Tabriz rain gauge were increased 10% and 37.5% and in the optimized case for Sahand rain gauge were increased 24.5% and 46.7% respectively. It was concluded that hybrid WLSSVM model has a higher accuracy than two other methods and can be considered as an accurate disaggregation model to disaggregate the rainfall time series.
    Keywords: Disaggregation, Hybrid Model, Least Square Support Vector Machine, Rainfall Time series, Wavelet Transform}
  • امیر پورحقی، اباذر سلگی *، حیدر زارعی، مهرنوش شهنی دارابی
    بی شک اولین قدم برای مدیریت منابع آب پیش بینی و برآورد جریان رودخانه ها است. در این مطالعه به منظور پیش بینی سری زمانی جریان روزانه و ماهانه ایستگاه های کاکارضا و سراب صیدعلی، مدل های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی استفاده شده است. به منظور بهبود نتایج شبیه سازی از آنالیز موجک به عنوان مدل ترکیبی استفاده شد. برای این هدف، سری زمانی جریان و بارش به مدت 12 سال (1392-1380) به وسیله تبدیل موجک به زیر سری های فرکانسی تجزیه شد، سپس این زیرسری ها به عنوان داده های ورودی به مدل های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی وارد شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی با میزان خطای کمتر و ضریب همبستگی بیشتر نسبت به روش شبکه عصبی مصنوعی از دقت بالاتری برخوردار است و اعمال تبدیل موجک روی داده های اصلی جریان و بارش باعث بهبود چشمگیر نتایج پیش بینی شد.
    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, سیستم استتتاج فازی عصبی تطبیقی, تبدیل موجک, بارش-رواناب}
    Amir Pourhaghi, Abazar Solgi*, Heydar Zarei, Mehrnoush Shehni darabi
    Without a doubt, the first step to manage water resources is accurately predicting of river flow. In This study, to predict time series of daily and monthly of kakareza and sarab seyed ali stations, artificial neural network and Adaptive neuro-fuzzy inference system models is used. the daily and Monthly rainfall and runoff time series of Sarab seyedali and kakareza basins were decomposed into sub-signals in various resolution levels using wavelet analysis and then these sub-signals entered to the ANN and ANFIS models to reconstruct the main forecasted time series. The model results show the high merit of Db-4 wavelet in comparison with the Haar wavelet. Too, results showed that WANFIS model produced better forecasts than either the ANN, WANN, ANFIS models.
    Keywords: ANN, ANFIS, Wavelet Transform, Rainfall-Runoff}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال